KR100904792B1 - 발광다이오드 조명등 및 그를 채용한 발광다이오드 조명장치 관리 시스템 - Google Patents

Abstract

저탄소 녹색성장 정책에 적합한 발광다이오드 조명등 및 그를 채용한 발광다이오드 조명장치 관리 시스템이 개시된다. 그러한 발광다이오드 조명장치 관리 시스템은, 조명장치에 대한 기본적 제어를 위해 계절별, 주변밝기별, 또는 시간별에 따라 차별화된 기본 조도제어 값을 생성하여 통신라인을 통해 전송하며, 조명전력 사용 현황이나 조명등의 결함현황을 저장하고 있는 조명장치 관리서버와;구동 정전류가 인가되는 제1,2 전극 사이에 직렬로 연결된 복수의 발광다이오드 조명등을 가지는 발광다이오드 램프부와; 상기 발광다이오드 램프부와 상기 조명장치 관리서버 간에 복수로 연결되며, 노말 동작모드에서는 상기 구동 정전류를 상기 기본 조도제어 값에 응답되도록 제어하여 상기 발광다이오드 램프부의 발광량이 설정된 기본 조도값으로 유지되도록 하고, 상기 통신라인을 통해 위치정보 생성신호가 인가되는 변경 동작모드에서는 상기 구동 정전류를 제어하여 상기 기본 조도값이 변경되도록 하는 발광다이오드 조명등 제어부를 구비한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 조명 제어의 다양화, 조명등 관리의 편리성, 조명 전력의 절감, 그리고 유지 보수의 편리성이 달성된다.

LED 램프, 조도 조절, 최소 최대 조도, 주차정보 관리, 조명등 제어

Description

발광다이오드 조명등 및 그를 채용한 발광다이오드 조명장치 관리 시스템{LED lamp management system}

본 발명은 아파트 등과 같은 공동주택의 지하 주차장, 대형 건물의 주차장, 채광이 어두운 건물 내부에 설치되는 전기적 장치에 관한 것으로, 특히 발광다이오드 조명등 및 그를 채용하는 발광다이오드 조명장치 관리 시스템에 관한 것이다.

통상적으로 아파트 등과 같은 공동 주택의 지하 주차장, 대형 건물의 주차장, 채광이 어두운 건물 내부에는 어두운 곳을 밝게 하기 위하여 백열등이나 형광등이 주로 사용되어 왔다.

널리 알려져 있는 바와 같이, 형광등은 대표적인 조명기기이다. 형광등 회로에 전압을 가하면 점등관은 방전 작용에 의해 히팅되고 이에 따라, 바이메탈로 된 가동 전극이 구부러져서 고정전극과 접촉되어 방전이 정지된다. 이때 형광 방전관의 필라멘트를 가열하는 데 충분한 기동 전류가 흐르게 된다. 다시 가동 전극이 냉각되어 고정 전극에서 떨어지면 전류의 급격한 변화에 기인하여 안정기에서는 방전 에 필요한 고전압이 발생된다. 이때 필라멘트는 가열되어 열전자가 방출되고 형광 방전관은 점등된다. 방전관의 내벽에 칠해진 형광 물질에 빛이 투사되면 형광을 발생시켜 눈에 보이는 광으로 비로서 변화하게 되는 것이다. 그러한 형광등은 백열등에 비하여 효율이 좋고, 소비전력은 약 3배 정도로 적다. 또한 빛이 부드럽고, 열을 거의 수반하지 않는 이점이 있고, 수명도 백열등에 비해 5 내지 6배로 길다. 반면 형광등의 정격전압은 상하 6% 이내이며 전압이 높으면 흑화가 진행되어 수명이 짧아 자주 교환해 주어야 한다. 또한 전압이 낮으면 점등하지 않는다. 형광등은 1회의 점멸로 약 1.5시간 정도 수명이 줄어들기 때문에, 점멸 횟수가 적은 곳에 사용하면 좋다. 주위의 온도에 의하여 특성이 변동하며, 0 내지 40℃ 범위 외에서는 점등되기 어렵고 밝기가 저하된다. 그리고 수명이 지난 형광등은 형광물질이 열화되기 때문에 광속이 감퇴하여 비경제적이며 조도가 현저히 떨어진다. 그리고 빛의 어름거림이 있으며 파손시 환경오염이 된다.

근래에 형광등 대체의 조명기구로서 발광다이오드(Light Emitting Diode, 이하 LED라 칭함)를 사용하는 것이 개발되었다.

LED란 전기운반체가 전자와 상대되는 개념의 정공인 피(P)형 반도체와 운반체가 전자인 엔(N)형 반도체를 접합한 접합면에 소수 캐리어를 주입하여 전자가 보다 높은 에너지 준위로 여기 되도록 한 후 다시 안정된 상태로 상기 주입된 전자와 정공이 재결합되게 하면 여기된 에너지가 빛의 파장대를 가진 전자파로 방사되어 가시 영역권 또는 근적외선 영역권에서 빛으로 방출되도록 한 발광소자를 말한다.

최근 LED는 비약적인 반도체 기술의 발전에 힘입어, 저휘도의 범용제품에서 탈피하여, 고휘도, 고품질의 제품으로 생산이 가능해졌다. 또한, 고특성의 청색(blue)과 백색(white) 다이오드의 구현이 현실화됨에 따라서, LED는 그 응용가치가 확대되고 있는 실정이다.

그러한 LED는 광변환 효율이 높기 때문에 소비 전력이 매우 적다는 본질적 장점이 있다. 또한 작은 광원이기 때문에 소형화, 박형화, 경량화를 구현할 수 있다. 또한 형광등과 같은 수은, 방전용 GAS를 사용하지 않기 때문에 수은 등이 없는 환경 친화적인 조명 광원으로, 수명은 최소 5년 이상으로 반영구적인 사용이기 때문에 쓰레기를 발생하지도 않는 장점을 가지고 있다.

최근에, 이산화탄소를 줄이자는 그린 정책과 더불어 최근에 수명이 상대적으로 길며 소비 전력도 적은 고 휘도 LED 조명등이 개발되었으나, 각종 주차장이나 건물의 내부에 까지 적용시키기에는 초기투자 비용이 높고, 발열 및 조명 제어기술 의 구현 측면에서 다소 문제점들이 있기 때문에 그 적용은 미흡한 실정이다.

예를 들면, LED 조명등은 종래의 형광등과는 사이즈나 구조 그리고 전원공급 측면에서 다른 점이 있기 때문에, LED 조명등으로의 교체 시에는 LED 조명등을 설치하기 위한 레이스 웨이 및 주위 구조물 까지도 전면적으로 바꾸어야 한다.

또한, 조도 조절시, 사람이 없는 경우에는 어둡게 LED 조명등의 조도를 제어하고 있다가 사람이 나타나면 발광의 세기를 증가시켜 밝게 하는 정도의 심플한 제어를 행하는 것이었으므로, 다양한 상황이나 구획별로 보다 세밀하게 조도를 조절하는 것이 어려웠다.

더구나, LED 조명등들을 직렬로 연결하여 사용할 경우에 어느 한 LED 조명등 이 결함 시에는 직렬 연결된 모든 LED 조명등들도 점등되지 못할 수 있으며, 더구나 임의의 LED 조명등을 탈거하여 교체 시 그 탈거되는 LED 조명들과 직렬 연결된 모든 LED 조명등들이 소등되어버리는 문제가 있다. 또한, 결함난 LED 조명등의 상태를 직접 확인하지 않는 이상 원격지에서 모니터링 하기가 어려웠으며, 전력사용 현황 데이터나 조명등의 결함 데이터를 중앙에서 통합적으로 관리하는 것이 용이하지 못하였다.

본 발명의 목적은 조명 전력의 절감을 행할 수 있는 발광다이오드 조명등 및 그를 채용한 발광다이오드 조명장치 관리 시스템을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 아파트의 지하주차장에 적용하기 적합한 발광다이오드 조명등 및 그를 채용한 발광다이오드 조명장치 관리 시스템을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 조명 제어의 다양화, 조명등 관리 및 현황 파악의 편리성, 및 유지 보수의 편리성을 개선할 수 있는 발광다이오드 조명장치 관리 시스템을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 조명들이 결함나거나 결함난 조명등을 교체할 경우에도 결함난 조명등에 연결된 다른 조명등에 대한 조도 조절을 중단 없이 수행토록 할 수 있는 발광다이오드 조명장치 관리 시스템을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 다양한 절전 동작모드들을 두어 조명 에너지를 절 감하는 가운데 최적의 조도 제공 상태를 유지토록 할 수 있는 발광다이오드 조명장치 관리 시스템을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 주차정보 관리시스템에서 주차정보 데이터나 비상호출 신호의 발생 시에 발광다이오드 조명등의 조도를 변경시킬 수 있는 발광다이오드 조명장치 관리 시스템을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 기존의 지하 주차장에 설치된 레이스 웨이를 그대로 사용할 수 있는 발광다이오드 조명등 구조를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적도 지그비 통신이나 무선호출 단말에서 생성된 원격 데이터에 따라 발광다이오드 조명등의 조도를 변경시킬 수 있는 발광다이오드 조명장치 관리 시스템을 제공함에 있다.

본 발명의 실시예적인 일 양상에 따라, 발광다이오드 조명등은,

조명용 전원라인이 수용되는 레이스 웨이에 연결되는 하우징과;

상기 하우징의 수용공간에 삽입되며 상기 조명용 전원라인을 통하여 전원이 인가되는 기판과;

상기 기판에 발광다이오드 유닛들이 매트릭스 형태로 배열되며 상기 기판에 인가된 전원을 받아 정전류 제어방식으로 조도조절 되면서 발광하는 발광다이오드 어레이와;

상기 하우징의 수용공간을 덮으며 상기 발광다이오드 어레이에서 발광된 빛 을 외부로 투과시키는 커버와;

상기 하우징이나 상기 레이스 웨이에 위치되어 상기 기판이나 상기 발광다이오드 어레이가 상기 하우징으로부터 탈거될 경우나 상기 발광다이오드 유닛들의 일부가 발광되지 않는 경우에 상기 기판에 인가되는 전원을 후단의 발광다이오드 어레이로 바이패스 하기 위한 바이패스부를 구비한다.

바람직하기로, 상기 기판에는 상기 발광다이오드 어레이에서 발생되는 열을 방출하기 위한 방열판이 더 구비될 수 있으며, 상기 발광다이오드 유닛들의 병렬연결 개수는 직렬연결 개수보다 많을 수 있다. 또한, 상기 커버는 광촉매 도포된 폴리카보네이트 계열의 플라스틱 판넬일 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 바이패스부는, 상기 기판이나 상기 발광다이오드 어레이가 상기 하우징으로부터 탈거될 경우나 상기 발광다이오드 유닛들의 일부가 발광되지 않는 경우에 이를 부하의 전압변화 형태로서 감지하는 페일 및 탈거 감지부와;

상기 감지부의 감지신호에 응답하여 상기 기판에 인가되는 전원의 정전류를 상기 후단의 발광다이오드 어레이로 인가하기 위한 정전류 패싱부를 구비할 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 전원의 정전류를 수동조작에 의해 상기 후단으로 우회시키는 매뉴얼 패싱 스위치가 더 구비될 수 있다.

본 발명의 실시예의 다른 양상에 따라, 발광다이오드 조명장치는,

발광다이오드 유닛이 복수로 배열된 어레이를 갖는 발광다이오드 조명등을 복수로 가지며 구동 정전류를 받아 발광하는 발광다이오드 램프부와;

레이스 웨이를 통해 조명용 전원라인 및 통신라인과 연결되며, 노말 동작모드에서는 상기 발광다이오드 램프부의 발광량을 설정된 기본 조도값으로 유지되도록 하고, 상기 통신라인을 통해 위치정보 생성신호가 인가되는 변경 동작모드에서는 상기 구동 정전류를 제어하여 상기 기본 조도값이 변경되도록 하는 로컬 발광다이오드 조명 제어부를 구비한다.

본 발명의 실시예에서, 상기 구동 정전류는 상기 조명용 전원라인을 통해 인가되는 전원을 직류전원으로 변환한 다음 펄스폭 변조방식으로 정전류 제어에 의해 얻어진 것일 수 있으며, 상기 위치정보 생성신호는 RFID 수신기와 연결된 유비쿼터스 주차 정보 시스템으로부터 제공된 것일 수 있다. 한편, 본 발명의 실시예에서 상기 위치정보 생성신호는 지그비 통신기나 무선호출 주파수 통신기와 연결된 전자통신 시스템으로부터 제공된 것이거나, 핸드헬드폰 등과 같은 휴대용 무선단말기로부터 제공된 것일 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 발광다이오드 램프부는,상기 구동 정전류의 애노드와 캐소드 사이에서 저항을 통하여 연결되며, 기판에 발광다이오드 유닛들이 매트릭스 형태로 배열된 발광다이오드 어레이와, 상기 저항 양단간에 연결된 감시라인 페어를 구비한 상기 발광다이오드 조명등을 상기 애노드와 캐소드 간에 병렬로 설치될 수 있으며, 상기 발광다이오드 조명장치는 지하 주차장의 구역별로 설치되어 구역별 조도 조절될 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 로컬 발광다이오드 조명 제어부는,

상기 조명용 전원라인을 통해 인가되는 전원을 직류전원으로 변환하는 전원공급부와;

인가되는 조도제어신호에 응답하여 상기 직류전원을 정전류 구동방식으로 구동함에 의해 상기 구동 정전류가 생성되도록 하는 발광다이오드 구동부와;

상기 통신라인과 연결되어 통신라인 상에 나타나는 신호들을 인터페이싱 하기 위한 통신라인 인터페이스부와;

상기 발광다이오드 조명등들의 상기 감시라인 페어들과 연결되어 상기 발광다이오드 조명등들에 대한 발광 페일 유무를 나타내는 페일 신호를 출력하는 어레이 감시부와;

상기 어레이 감시부의 상기 페일 신호를 체크하며 상기 노말 및 변경 동작모드에서 서로 구별되는 상기 조도제어신호를 상기 발광다이오드 구동부에 인가하여 상기 발광다이오드 램프부의 조도값이 증가 또는 감소되도록 하는 제어부를 포함할 수 있으며,

모션, 인체, 조도, 및 온도 센서 중 적어도 하나의 센서로부터 인가되는 센싱신호를 인터페이싱하여 상기 제어부로 인가하는 센서 인터페이스부와;

상기 제어부에 연결되어 상기 발광다이오드 램프부에 대한 구역 ID를 설정토록 하기 위한 ID 설정부와;

상기 발광다이오드 구동부를 수동으로 조절하여 상기 발광다이오드 램프부가 디밍되도록 하기 위한 매뉴얼 조절부를 중의 적어도 하나를 더 구비할 수 있다.

본 발명의 실시예적인 또 다른 양상에 따라, 발광다이오드 조명장치 관리 시 스템은, 조명장치에 대한 기본적 제어를 위해 계절별, 주변밝기별, 또는 시간별에 따라 차별화된 기본 조도제어 값을 생성하여 통신라인을 통해 전송하며, 조명전력 사용 현황이나 조명등의 결함현황을 저장하고 있는 조명장치 관리서버;

구동 정전류가 인가되는 제1,2 전극 사이에 직렬로 연결된 복수의 발광다이오드 조명등을 가지는 발광다이오드 램프부와;

상기 발광다이오드 램프부와 상기 조명장치 관리서버 간에 복수로 연결되며, 노말 동작모드에서는 상기 구동 정전류를 상기 기본 조도제어 값에 응답되도록 제어하여 상기 발광다이오드 램프부의 발광량이 설정된 기본 조도값으로 유지되도록 하고, 상기 통신라인을 통해 위치정보 생성신호가 인가되는 변경 동작모드에서는 상기 구동 정전류를 제어하여 상기 기본 조도값이 변경되도록 하는 발광다이오드 조명등 제어부를 구비한다.

본 발명의 실시예에서, 상기 조명장치 관리서버는 상기 위치정보 생성신호의 제공을 위해, RFID 수신기와 연결된 유비쿼터스 주차 정보 시스템과 연결되거나, 지그비 통신기나 무선호출 주파수 통신기와 연결된 차량 주차위치 확인용 전자통신 시스템과 연결되거나, 비상호출 신호나 고유 ID를 갖는 무선송출 신호를 발생하는 휴대용 무선단말기와 연결될 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 발광다이오드 조명등은,

상기 구동 정전류를 전송하는 조명용 전원라인이 수용되는 레이스 웨이에 연결된 하우징과;

상기 하우징의 수용공간에 삽입되며 상기 조명용 전원라인을 통하여 직류 전 원이 인가되는 기판과;

상기 기판에 발광다이오드 유닛들이 매트릭스 형태로 배열되며 상기 기판에 인가된 직류 전원을 받아 정전류 제어방식으로 조도조절 되면서 발광하는 발광다이오드 어레이와;

상기 하우징의 수용공간을 덮으며 상기 발광다이오드 어레이에서 발광된 빛을 외부로 투과시키는 커버와;

상기 하우징이나 상기 레이스 웨이에 위치되어 상기 기판이나 상기 발광다이오드 어레이가 상기 하우징으로부터 탈거될 경우나 상기 발광다이오드 유닛들의 일부가 발광되지 않는 경우에 상기 기판에 인가되는 직류 전원을 후단의 조명등 또는 상기 제2전극으로 바이패스 하기 위한 바이패스부를 구비할 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 발광다이오드 조명등 제어부는,

공급되는 교류전원을 직류전원으로 변환하는 전원공급부와;

인가되는 조도제어신호에 응답하여 상기 제1,2 전극사이의 상기 구동 정전류를 제어하는 발광다이오드 구동부와;

상기 통신라인과 연결되어 통신라인 상에 나타나는 신호들을 인터페이싱 하기 위한 통신라인 인터페이스부와;

상기 제1,2 전극 사이의 전압을 감시하여 상기 발광다이오드 조명등들에 대한 페일 유무를 나타내는 페일 신호를 출력하는 어레이 감시부와;

상기 어레이 감시부의 상기 페일 신호를 체크하며 상기 노말 및 변경 동작모드에서 서로 구별되는 상기 조도제어신호를 상기 발광다이오드 구동부에 인가하여 상기 발광다이오드 램프부의 조도값이 증가 또는 감소되도록 하는 제어부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 발광다이오드 조명등 제어부는,

모션, 인체, 조도, 및 온도 센서 중 적어도 하나의 센서로부터 인가되는 센싱신호를 인터페이싱하여 상기 제어부로 인가하는 센서 인터페이스부와;

구역 ID가 상기 제어부에 의해 상기 조명장치 관리서버로 인가되도록 하기 위한 ID 설정부와;

조도 변경을 유발시키기 위하여 외부 접점 신호를 입력하여 상기 제어부에 인가하는 접점 입력부와;

상기 발광다이오드 구동부를 수동으로 조절하여 상기 발광다이오드 램프부가 디밍 및 온오프 되도록 하기 위한 매뉴얼 조절부 중 적어도 하나 이상을 더 구비할 수 있다.

바람직하기로, 상기 발광다이오드 구동부는 상기 조도제어신호를 받아 펄스폭 변조 방식의 정전류 제어를 수행할 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 제어부는,

상기 구역 ID를 사용하여 상기 조명장치 관리서버와 통신함에 의해 상기 기본 조도제어 값을 받아 기본 조도제어 데이터를 결정하고 그에 따른 상기 조도제어신호를 상기 발광다이오드 구동부로 출력하는 단계와;

상기 기본 조도제어 데이터에 따른 최소 조도가 유지되는 지를 체크하는 단계와;

상기 최소 조도의 유지 단계에서 서버 데이터, 센서 데이터, 또는 접접 데이터가 수신되는 지를 체크하는 변경요구 데이터 체크단계와;

상기 변경요구 데이터 체크단계에서 데이터가 수신되는 경우에 상기 조도제어신호를 증감하여 상기 구동 정전류가 변화되도록 하는 조도 조절단계와;

상기 조도 조절에 따른 전력사용 현황 데이터 및 상기 어레이 감시부의 상기 페일 신호의 수신에 따른 결함 정보를 저장하고 상기 조명장치 관리서버로 전송하는 전송단계를 수행할 수 있으며,

상기 조도 조절단계에서, 상기 서버 데이터가 RFID 수신기와 연결된 유비쿼터스 주차 정보 시스템으로부터 발생되는 신호로서 수신된 경우 또는 상기 센서 데이터가 인체나 움직임 센서로부터 발생되는 신호로서 수신된 경우에 상기 조도제어신호를 증가시켜 최소 조도보다 증가된 조도로 변화되도록 하고, 상기 센서 데이터가 조도 센서나 온도센서로부터 발생되는 과도신호로서 수신된 경우나 상기 접점 데이터가 비상전원 절체에 의한 절체신호로서 수신된 경우에 상기 조도제어신호를 감소시켜 상기 최소 조도보다 감소된 조도로 변화되도록 할 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 조명장치 관리서버는,

상기 기본 조도제어 값을 생성하고 상기 제어부로 전송하는 단계와;

상기 제어부와 통신하여 상기 조명전력 사용 현황이나 조명등의 결함현황을 통계적으로 저장하고 있으며, 운영자의 요청에 응답하여 상기 현황들을 화면상에 디스플레이하거나 출력하는 단계와;

주차정보 관리시스템에서 생성된 주차 서버 데이터나 비상호출 신호의 수신 시에 상기 제어부에 전송하는 단계를 수행할 수 있으며,

상기 발광다이오드 램프부는 아파트의 지하주차장에 설치될 수 있다.

본 발명의 실시예적 구성에 따르면, 조명 제어의 다양화, 조명등 관리의 편리성, 조명 전력의 절감, 그리고 유지 보수의 편리성이 달성된다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시 예들에 따라, 발광다이오드 조명등 및 그를 채용한 발광다이오드 조명장치 관리 시스템에 대한 구성 및 작용이 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명될 것이다. 한편, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 관련된 회로블록의 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명이 생략될 것이다.

먼저, 도 1 내지 도 13을 참조로, 제1 실시예가 설명될 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 LED 조명장치 관리 시스템의 구성블록도이고, 도 2는 도 1중 LED 조명 제어부의 세부적 구성블록도이며, 도 3은 도 1중 LED 램프부의 구현 예를 보여주는 블록도이다. 도 4는 도 3중 LED 조명등의 상세 회로를 보인 도면이고, 도 5는 도 4의 LED 조명등의 단면형상을 예시적으로 보인 도면이다. 도 6은 통상적인 형광등의 측면부 형상을 나타낸 도면이고, 도 7은 도 4의 LED 조명등의 하우징 구조를 보여주는 도면이며, 도 8 및 도 9는 도 4의 LED 조명 등에 사용되는 LED 유닛들의 외형 예를 보여주는 도면이다.

도 10은 도 7의 하우징의 결합 구조 및 레이스 웨이와의 설치형태를 예시적으로 보여주는 도면이며, 도 11은 도 4의 LED 조명등에 대한 상황별 조도 조절 스텝들의 예를 보여주는 도면이다.

도 12는 도 1중 LED 조명 제어부의 조도 조절에 관련된 동작 제어흐름도이고, 도 13은 도 1중 조명장치 관리 서버의 통합적 조도 조절 및 모니터링에 관련된 동작 제어흐름도이다.

먼저, 도 1을 참조하면, 모니터링용 단말기(22)와 연결된 조명장치 관리서버(20)가 주차서버(100)와 LED 조명등 제어부 그룹(30)에 연결된 것이 보여진다.

발광다이오드 조명장치 관리 시스템의 중앙 관제부로서 기능하는 상기 조명장치 관리서버(20)는, 조명장치에 대한 기본적 제어를 위해 계절별, 주변밝기별, 또는 시간별에 따라 차별화된 기본 조도제어 값을 생성하여 통신라인을 통해 상기 LED 조명등 제어부 그룹(30)내의 각 LED 조명등 제어부(32,33,34,36)로 전송하며, 조명전력 사용 현황이나 조명등의 결함현황을 저장하고 필요시 상기 단말기(22)를 통해 디스플레이 하는 기능을 수행한다.

상기 LED 조명등 제어부(32,33,36)에 각기 연결된 LED 램프부(42,44,46)는 LED 조명부(40)를 구성한다. 상기 LED 램프부(42)는 도 3에서 보여지는 바와 같이, 구동 정전류가 인가되는 제1,2 전극(N01,N02) 사이에 직렬로 연결된 복수의 발광다이오드 조명등(42a)을 가진다.

LED 조명등 제어부 그룹(30)내의 하나의 LED 조명등 제어부(32)는, 상기 발 광다이오드 램프부(42)와 상기 조명장치 관리서버(20)간에 연결되며, 노말 동작모드에서는 상기 구동 정전류를 상기 기본 조도제어 값에 응답되도록 제어하여 상기 발광다이오드 램프부(42)의 발광량이 설정된 기본 조도값으로 유지되도록 하고, 통신라인을 통해 위치정보 생성신호가 인가되는 변경 동작모드에서는 상기 구동 정전류를 제어하여 상기 기본 조도값이 변경되도록 한다.

도 1에서는, 상기 조명장치 관리서버(20)는 상기 위치정보 생성신호의 제공을 위해, RFID 수신기와 연결된 유비쿼터스 주차 정보 시스템인 주차서버(10)와 연결되는 것을 예로 들었지만, 이외에도 지그비 통신기나 무선호출 주파수 통신기와 연결된 차량 주차위치 확인용 전자통신 시스템과 연결되거나, 비상호출 신호나 고유 ID를 갖는 무선송출 신호를 발생하는 휴대용 무선단말기와 연결될 수 있음은 물론이다. 상기 주차서버(10)는 예컨대 지하주차장과 같은 공간에 각 구역별로 설치된 RFID 수신 단말기들(T1,T2,Tn)로부터 전송된 구역별 주차위치 정보를 받아 이를 각 세대에 통보하고 CCTV 모니터링이나 승강기 호출이 이루질 수 있도록 하는 기능을 한다. 본 발명의 실시예에서는 상기 주차서버(10)로부터 주차위치 정보를 받아 그에 따른 적절한 조도 조절을 행하는데 이용한다. 예를 들어, 평소 20 내지 50%의 조도로 구역별 조명을 실시하고 있다가 상기 주차위치 정보가 인가되는 경우에 상기 LED 램프부의 조도를 80 내지 100%로 변경시키는 것이다.

LED 조명등 제어부(32)의 세부적 구성블록을 보여주는 도 2를 참조하면,

라인들(L2,L4)을 통해 공급되는 교류전원(예 220V)을 직류전원(예 DC5V, DC15V, DC220V)으로 변환하는 전원공급부(320)와, 라인(L20)을 통해 인가되는 조도 제어신호(DCS)에 응답하여 상기 제1,2 전극(NO1,NO2)사이의 상기 구동 정전류를 제어하는 LED 구동부(322)와, 상기 통신라인(RS485+,-)과 연결되어 통신라인 상에 나타나는 신호들을 인터페이싱 하기 위한 통신라인 인터페이스부(326)와, 상기 제1,2 전극(NO1,NO2) 사이의 전압을 감시하여 LED 램프부(42)내의 LED 조명등들에 대한 페일 유무를 나타내는 페일 신호(FS)를 라인(L30)으로 출력하는 어레이 감시부(324)와, 상기 어레이 감시부(324)의 상기 페일 신호(FS)를 체크하며 상기 노말 및 변경 동작모드에서 서로 구별되는 상기 조도제어신호(DCS)를 상기 발광다이오드 구동부(322)에 인가하여 상기 발광다이오드 램프부(42)의 조도값이 증가 또는 감소되도록 하는 제어부(MPU:330)를 기본적으로 포함한다.

또한, 상기 LED 조명등 제어부(32)는, 모션, 인체, 조도, 및 온도 센서로 구성된 센서부(338)내의 적어도 하나의 센서로부터 인가되는 센싱신호를 인터페이싱하여 상기 제어부(330)로 인가하는 센서 인터페이스부(336)와, 구역 ID가 상기 제어부에 의해 상기 조명장치 관리서버로 인가되도록 하기 위한 ID 설정부로서 기능하는 DIP 스위치(334)와, 조도 변경을 유발시키기 위하여 외부 접점 신호를 입력하여 상기 제어부(330)에 인가하는 접점 입력부(328)와, 상기 LED 구동부(322)를 수동으로 조절하여 상기 LED 램프부(42)가 디밍 및 온/오프 되도록 하기 위한 매뉴얼 조절부(332) 중에서 하나 이상을 더 구비할 수 있다.

도 2에서 상기 전원라인(L2,L4)의 H상은 Hot 라인을 N상은 중성라인을 각기 가리킨다. 본 실시예의 경우에 상용 교류전원 220V로 가정하였으나, 380V나 타의 교류전압도 인입 가능하다. 상기 통신라인 인터페이스부(326)는 “SP485E"로 구현 될 수 있다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, LED 조명등(42a)은,

구동 정전류를 전송하는 조명용 전원라인이 수용되는 도 10의 레이스 웨이(100)에 연결된 하우징(116)과, 상기 하우징(116)의 수용공간(424c)에 삽입되며 상기 조명용 전원라인을 통하여 직류 전원이 인가되는 기판(424b)과, 상기 기판(424b)에 발광다이오드 유닛들(LED1,LED2)이 매트릭스 형태로 배열되며 상기 기판(424b)에 인가된 직류 전원을 받아 정전류 제어방식으로 조도조절 되면서 발광하는 발광다이오드 어레이(424)와; 상기 하우징의 수용공간(424c)을 덮으며 상기 발광다이오드 어레이(424)에서 발광된 빛을 외부로 투과시키는 커버(424d)와, 상기 하우징이나 상기 레이스 웨이에 위치되어 상기 기판(424b)이나 상기 발광다이오드 어레이(424)가 상기 하우징(116)으로부터 탈거될 경우나 상기 발광다이오드 유닛들(LED1,LED2)의 일부가 발광되지 않는 경우에 상기 기판(424b)에 인가되는 직류 전원을 후단의 조명등 또는 상기 제2전극(NO2)으로 바이패스 하기 위한 바이패스부(420)를 포함한다.

상기 커버(424d)는 광촉매 도포된 폴리카보네이트 계열의 플라스틱 판넬일 수 있으며, 자체가 렌즈 기능을 갖도록 제조할 수 있다. 필요한 경우에 상기 커버의 상부에는 빛의 확산을 조절하기 위한 굴절 렌즈부가 나사 결합될 수 있다.

또한, 도 4의 상기 발광다이오드 어레이(424)에서 발생되는 열을 방출하기 위한 구리나 알루미늄 합금 재질의 방열판(424a)이 더 구비될 수 있다. 그러나, 사안이 다른 경우에 상기 하우징이 방열판의 역할을 대신하도록 구성할 수 있으며, 필요한 경우에 쿨링 팬이 장착될 수 도 있다.

도 4에서 보여지는 발광다이오드 어레이(424)는 직렬로 2개 병렬로 84개가 되어 총 168개의 LED가 하나의 조명등을 이루고 있으므로, 발광다이오드 유닛들의 병렬연결 개수가 직렬연결 개수보다 많음을 알 수 있다.

도 3에서 보여지는 바이패스부(420)는, 도 4에서 보여지는 바와 같이, 상기 기판이나 상기 발광다이오드 어레이가 상기 하우징으로부터 탈거될 경우나 상기 발광다이오드 유닛들의 일부가 발광되지 않는 경우에 이를 부하의 전압변화 형태로서 감지하는 페일 및 탈거 감지부(ZD,R1,도 5의 C1,C2)와, 상기 감지부의 감지신호에 응답하여 상기 기판에 인가되는 전원의 정전류를 상기 후단의 발광다이오드 어레이로 인가하기 위한 정전류 패싱부(SCR)를 구비한다.

도 4에서 상기 LED 어레이(424)내의 LED 유닛들(LED1-LED168)이 일정 개수 이상으로 결함이 발생이 되면, 즉 LED 유닛들이 발광하지 않으면, LED 조명등들이 서로 직렬로 연결되어 있는 경우에 후단에 위치된 LED 조명등들은 상기 제1 전극(NO1)의 정전류를 받지 못하게 되므로 모두 오프된다. 따라서, 페일 감지 바이패스부(420b)내의 제너 다이오드(ZD)와 저항(R1)에 의해 전압을 감시하고, 일정 전압 이상이 될 경우에 상기 정전류 패싱부인 사이리스터(SCR)가 턴온되어 화살부호(AR1)방향으로 제1 전극(N01) 예컨대 애노드의 전류가 흘러 바이패스 노드(ND10)에 전달된다.

또한, 도 4에서 조도 초과 바이패스부(420a)는 포토 트랜지스터(Q1),저항들(R1,R2) 및 트랜지스터(Q3)로 구성되며, 발광에 의한 조도가 설정값 이상으로 될 경우에 상기 포토 트랜지스터(Q1)가 턴온되고 이에 따라 상기 트랜지스터(Q3)가 턴온됨에 의해, 화살부호(AR2)방향으로 상기 애노드의 전류가 흘러 바이패스 노드(ND10)에 전달된다.

도 5에서 보여지는 탈거 감지부(C1,C2)는 도 4의 제1 노드(NO1)와 상기 바이패스 노드(ND10)에 각기 연결되어 있으며, 도 5의 LED 유닛이나 조명등의 교체 및 유지 보수를 위해 기판(424b)을 탈거 시에 제너 다이오드(ZD)와 저항(R1)에 의해 전압이 감시되므로, 마찬가지로 사이리스터(SCR)가 턴온되어 화살부호(AR1)방향으로 제1 전극(N01)의 전류가 흘러 바이패스 노드(ND10)에 제공된다.

도 3에서 미설명된 참조부호 428는 상기 전원의 정전류를 수동조작에 의해 상기 후단으로 우회시키는 매뉴얼 패싱 스위치(SW1)를 가리킨다.

도 4의 LED 조명등의 하우징 구조를 보여주는 도 7을 참조하면, 전원라인이나 통신라인이 수용되는 사각형의 레이스 웨이(100)에 도 10에서 보여지는 하우징(116)이 고정용 컨넥터(111)에 의해 설치된 것이 보여진다. 이러한 형태는 마치 기존의 형광들을 그대로 대체한 것과 같은 형상이므로, 기존의 레이스 웨이를 교체할 필요가 없어, 교체비용의 저렴화에 기여한다. 도 7중 70a는 LED 조명등의 설치 사시도이고, 70b는 길이 방향의 정면형상을, 70c는 사이드 캡을 가리킨다. 본 실시예의 경우에 상기 사이드 캡의 사이즈 S10,S11,S13,S14는 각기 53,41.5,94,160mm이다. 도 7을 통상적인 형광등의 측면부 형상을 나타낸 도 6과 비교시 기존의 구조는 그대로 두고 형광등만을 LED 조명등으로 교체하고 그에 따른 전원배선만 하면되므로, 용이한 교체 시공이 구현됨을 알 수 있다. 도 6의 경우에 LA1,LA2는 2개의 형 광등을 가리키고, 사이즈 S1,S2,S3는 60,26,210mm 정도이다.

도 8 및 도 9는 도 4의 LED 조명등에 사용되는 LED 유닛들의 외형 예를 보여주는 도면으로서, 도 8의 경우에는 일반 타입 확산 조명유닛 EZBD 23을 가리키고, LEP는 발광부, SF는 다이오드 바디의 측면형상을 나타낸다. FF와 RF는 각기 정면과 배면 형상을 보여준다. 한편, 도 9의 경우에는 단방향 타입의 EZ LED를 나타내며 반사 갓이 필요 없게 된다. 90a는 하나의 개별 형상을, 90b는 복수의 LED가 조립된 형상을 보여준다.

도 10은 도 7의 하우징의 결합 구조 및 레이스 웨이와의 설치형태를 예시적으로 보여준다. 조명등 하우징(116)으로서의 샤시에 도 4와 같은 회로구성이 탑재되면, 사이드 캡(115)와 커버(119)가 조립된다. 상기 하우징(116)은 컨넥터(111)에 의해 사각 프레임으로 이루어진 레이스 웨이(100)에 걸려지고, 고정나사(112)에 의해 고정된다.

도 11은 도 4의 LED 조명등에 대한 상황별 조도 조절 스텝들의 예를 보여주는 도면이다. 제어 판넬(11a)이 수동 모드로 설정된 경우에 LED 조명등은 온 또는 오프되거나 도 2의 수동 조절부(332)의 디밍 조절에 의해 0-100% 조도 범위에서 선택된 상태로 유지될 수 있다.

또한, 제어 판넬(11a)가 자동 모드로 설정된 경우에 LED 조명등은 온 또는 오프는 물론, 40%, 60%, 80%, 및 90% 등으로 이벤트 발생에 따라 적절히 변경될 수 있음을 보여준다.

도 1중 LED 조명 제어부의 조도 조절에 관련된 동작 제어흐름을 보여주는 도 12를 참조하여 조도 조절동작을 설명하면 다음과 같다.

제121단계에서 도 2의 MPU(330)는 초기화를 수행한다. 상기 초기화 단계에서 각종 포트 및 UART 초기화, 타이머 및 컨버터 초기화, 각종 레지스터 초기화가 실행된다.

제122단계에서 자동모드의 유무가 체크되고, 아니면 제123단계에서 수동모드인지가 체크된다. 수동모드인 경우에는 제124단계가 실행되어 도 11을 통하여 설명된 수동 모드에서의 동작이 수행된다. 한편, 자동모드인 경우에 상기 MPU(330)는 제126단계를 실행한다. 제126단계에서, 상기 MPU(330)는 도 2의 통신라인 인터페이스부(326)를 통하여 도 1의 조명장치 관리 서버(20)와 통신을 행한다. 이 경우에 도 1의 LED 조명등 제어부(32)의 구역 ID는 도 2의 DIP 스위치(334)에 의해 설정되므로, 도 1의 조명장치 관리서버(20)는 LED 조명등 제어부 그룹(30)내의 어느 제어부인지를 인식할 수 있게 된다.

제127단계에서 상기 MPU(330)는 기본 조도제어 데이터를 결정하고, 이를 도 2의 LED 구동부(322)로 출력한다. 상기 기본 조도제어 데이터는 상기 조명장치 관리서버(20)로부터 기본 조도제어 값을 받아 결정된 데이터이다. 이에 따라, 도 1의 LED 램프부(42)는 기본 조도로 빛을 발광한다. 이 경우에 도 4의 LED 유닛(LED1)이 최대로 발광하여 60mA의 전류가 흐를 경우에 순방향 전압은 약 3.2V가 된다. 따라서, 직렬로 2개의 LED 유닛이 연결되므로 순방향 전압은 6.4V로 되고, LED 램프(424)가 병렬 84단으로 되어 있으므로 6.4V/5A(0.06x84)가 된다. 따라서, 하나의 LED 조명등은 100% 조도의 경우에 약 32W로 계산된다. 따라서, 도 3에서와 같이 애 노드(NO1)와 캐소드(NO2) 간에 30개의 LED 조명등이 직렬로 연결되고 정전류 제어방식으로 구동된다고 하면 애노드와 캐소드간의 양단 전압은 100% 조도의 경우에 DC 192V(6.4x30)로 나타난다. 상기 기본 조도를 50%라고 하면, 상기 조도제어신호(DCS)는 50%로 조도를 제어하는 신호로써 인가되고, 이에 따라 LED 구동부(322)는 예컨대 펄스폭 변조방식으로 정전류를 제어한다. 그러므로, 상기 LED 조명등은 100%의 조도로 발광되지 못하고, 50%만큼의 조도로 발광되어, 전력이 그만큼 절감된다.

제129단계에서, 상기 기본 조도제어 데이터에 따른 최소 조도가 유지되는 지의 유무가 체크된다. 상기 제129단계는 상기 MPU(330)가 도 2의 센서 인터페이스(336)를 통하여 조도센서의 감지신호를 수신하고 이를 설정된 기준신호와 비교함에 의해 달성된다.

최소 조도를 유지하는 상기 제129단계 이후에, 제131,132,133단계에서, 서버 데이터, 센서 데이터, 또는 접접 데이터가 수신되는 지가 체크된다. 상기 변경요구 데이터 체크단계에서 데이터가 수신되는 경우에 상기 MPU(330)는 상기 조도제어신호(DCS)를 증감하여 상기 구동 정전류가 변화되도록 하는 조도 조절을, 제140단계, 제150단계, 및 제160단계를 통하여 실행한다.

상기 조도 조절단계에서, 상기 서버 데이터가 RFID 수신기와 연결된 유비쿼터스 주차 정보 시스템(UPIS)으로부터 발생되는 신호로서 수신된 경우나, 비상벨, 또는 무선 위치 데이터가 수신된 경우에는 제140단계에서와 같이 100%, 또는 20-80% 의 조도로 변경된다. 또한, 상기 센서 데이터가 인체나 움직임 센서로부터 발 생되는 신호로서 수신된 경우에 제150단계에서와 같이 70-100%의 조도로 변경된다. 결국, 조도는 50%에서 100%로 변경되므로 어두운 상태에서 밝아지는 상태로 바뀌어진다.

이와 같이 조도제어신호를 증가시켜 최소 조도보다 증가된 조도로 변화되도록 하는 반면에, 상기 센서 데이터가 조도 센서나 온도센서로부터 발생되는 과도신호로서 수신된 경우나 상기 접점 데이터가 비상전원 절체에 의한 절체신호로서 수신된 경우에 상기 MPU(330)는 조도제어신호(DCS)를 감소시켜 상기 최소 조도보다 감소된 조도 예컨대 20%로 변화되게 할 수 있다. 온도센서의 과온도 감지인 경우에 조명등에 화재가 날 우려가 있으므로, 전력사용을 줄이는 것이 당연하다. 한편, 비상전원이 투입된 경우 제2 모드에서는 오히려 조도를 80%로 증가시킬 수 있다. 이러한 것은 안전한 대처나 대피를 위해 마련된 것이다.

구역별로 조도 조절시, 상기 UPIS 신호가 어느 단말기에서 발생된 것인가에 따라 귀가방향과 외출방향이 인식된다. 만약 귀가인 경우에 A,B,C,D 구역을 이용자가 지나간다고 가정하면, 현재 이용자가 있는 구역이 A구역인 경우라면 A 구역만을 100%의 조도로 가져가고, 다른 나머지 구역들 B,C,D는 20-80%의 조도로 제어할 수 있다. 시간이 지나서 이용자가 B 구역을 지나갈 때에는 B 구역만을 100%의 조도로 제어하고 나머지 구역들의 조도는 20-80%로 제어할 수 있는 것이다. 한편, UPIS 신호가 현관 단말기에서 얻어진 경우에는 외출로 인식되고, 이 경우에 조도 조절은 상기 귀가와는 반대로 D,C,B,A 구역에 대한 조도 조절이 수행될 수 있다. 이러한 제어는 UPIS 서버로부터 직전의 귀가 이력 데이터를 받아 참조함에 의해 구현된다.

제170단계에서, 상기 조도 조절에 따른 전력사용 현황 데이터 및 상기 어레이 감시부(324)의 상기 페일 신호의 수신에 따른 결함 정보를 저장하고 상기 조명장치 관리서버(20)로 전송하는 전송단계가 수행된다.

이와 같이, 도 12와 같은 제어동작에 따르면, 조명 제어의 다양화, 조명등 관리의 편리성, 조명 전력의 절감, 그리고 유지 보수의 편리성이 달성된다.

도 1중 조명장치 관리 서버(20)의 통합적 조도 조절 및 모니터링에 관련된 동작 제어흐름은 도 13에 예시적으로 도시된다.

도 13을 참조하면, 상기 조명장치 관리서버(20)는, 초기화(제201단계), LLC(LED Lamp Controller)통신 단계(제202단계)를 수행한 후, 상기 MPU(330)와 통신하여 상기 조명전력 사용 현황이나 조명등의 결함현황을 통계적으로 저장하고 있으며(제204단계), 운영자의 요청에 응답하여 상기 현황들을 화면상에 디스플레이하거나 출력하는 단계들(제206단계,제208단계,제209단계,210단계)을 수행한다. 이에 따라, 중앙 집중 제어타입의 조명 제어 및 현황이 통계적으로 관리될 수 있다.

제212단계에서 주차정보 관리시스템(10)에서 생성된 주차 서버 데이터나 비상호출 신호가 수신되면, 제214단계에서 상기 데이터나 신호는 통신라인을 통하여 대응되는 상기 MPU(330)에 전송된다.

리얼타임 클럭(RTC)의 탑재에 의해 상기 조명장치 관리서버(20)는 제216단계에서 계절모드 진입으로 판단하면, 제218단계를 실행하여 계절별, 시간별, 요일별, 주변밝기별 조도제어 값을 생성하고 상기 MPU(330)로 전송한다. 상기 제218단계는 상기 제204단계 이후에도 실행될 수 있다.

여태까지는 도 1과 같은 시스템 구조에 근거한 제1 실시예가 설명되었다.

이제부터는 제2 실시예가 설명될 것이다.

제2 실시예에서 보여지는 도면들은 도 14 내지 도 17이다.

먼저, 도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 LED 조명장치 관리 시스템의 구성블록도이고 도 15는 도 14중 서버 인터페이스 제어부의 구성블록도이며, 도 16은 도 14중 로컬 LED 조명 제어부의 세부적 구성블록도이다. 도 17은 도 14중 LED 램프부의 구현 예를 보여주는 블록도이다.

도 14에서, LED 조명장치 관리 시스템은 조명장치 관리서버(20)와 연결된 서버 인터페이스 제어부(50)와, 복수의 LED 그룹(380-390)으로 이루어진다. 이 경우에 레이스 웨이에는 교류전원을 배전하기 위한 상용 교류전원라인(L40,L50)과 RS 485 통신을 행하는 통신라인들(L20,L30)이 배치된다. 상기 LED 그룹(380)내의 제어부(SLLC:300)는 레이스 웨이를 통해 조명용 전원라인 (L40)및 통신라인(L20)과 연결되며, 노말 동작모드에서는 상기 발광다이오드 램프부(305)의 발광량을 설정된 기본 조도값으로 유지되도록 하고, 상기 통신라인(L20)을 통해 위치정보 생성신호가 인가되는 변경 동작모드에서는 구동 정전류를 제어하여 상기 기본 조도 값이 변경되도록 하는 기능을 수행한다.

상기 발광다이오드 램프부(305)는, 도 17에 보여지는 바와 같이, 발광다이오드 유닛이 복수로 배열된 어레이를 갖는 발광다이오드 조명등을 복수로 가지며 구동 정전류를 받아 발광한다.

도 15에는 상기 서버 인터페이스 제어부(50)의 블록구성이 보여진다. 도 15 의 블록구성은, 전원공급부(52), MPU(54), 서버 인터페이스부(56), 및 직렬통신용 드라이버 그룹(58)으로 이루어진다. 본 발명의 실시예에서는 상기 드라이버 그룹(58)이 RS 485 통신을 하는 것으로 예를 들었으나, RS232/422/485 중 어느 하나로 변경될 수 있으며, 필요에 따라 지그비(Zigbee)통신, 블루투스(Bluetooth)통신이 이루어지게 할 수 있다.

도 16을 참조하면, 도 14의 로컬 발광다이오드 조명 제어부(SLLC: 300)의 세부적 구성이 보여진다.

상기 로컬 발광다이오드 조명 제어부(300)는,

조명용 전원라인을 통해 인가되는 교류전원(220V)을 직류전원(DC 5V,15V)으로 변환하는 전원공급부(320a)와, 인가되는 조도제어신호(DCS)에 응답하여 상기 직류전원(DC15V)을 정전류 구동방식으로 구동함에 의해 상기 구동 정전류가 제1 컨넥터(340)의 제1,2 전극(NO1,NO2)에 생성되도록 하는 발광다이오드 구동부(322a)와, 제2 컨넥터(342)를 통하여 상기 통신라인과 연결되어 통신라인 상에 나타나는 신호들을 인터페이싱 하기 위한 통신라인 인터페이스부(326a)와, 도 17의 감시라인 페어들(P1-P9,N1-N9)과 연결되어 상기 발광다이오드 조명등들에 대한 발광 페일 유무를 나타내는 페일 신호(FS)를 출력하는 어레이 감시부(324a)와, 상기 어레이 감시부(324a)의 상기 페일 신호(FS)를 체크하며 상기 노말 및 변경 동작모드에서 서로 구별되는 상기 조도제어신호(DCS)를 상기 발광다이오드 구동부(322a)에 인가하여 상기 발광다이오드 램프부의 조도값이 증가 또는 감소되도록 하는 제어부(MPU:330a)를 포함한다.

또한, 로컬 발광다이오드 조명 제어부(300)는, 상기 모션, 인체, 조도, 및 온도 센서 중 적어도 하나의 센서로부터 인가되는 센싱신호를 인터페이싱하여 상기 제어부로 인가하는 센서 인터페이스부(336a)와, 상기 제어부에 연결되어 상기 발광다이오드 램프부에 대한 구역 ID를 설정토록 하기 위해 ID 설정부로서 기능하는 DIP 스위치(334a)와, 상기 발광다이오드 구동부를 수동으로 조절하여 상기 발광다이오드 램프부가 디밍되도록 하기 위한 매뉴얼 조절부(332a)를 더 구비할 수 있다.

도 16에서, 상기 구동 정전류는 상기 조명용 전원라인을 통해 인가되는 전원을 직류전원으로 변환한 다음 펄스폭 변조방식으로 정전류 제어에 의해 얻어진 것일 수 있으며, 상기 위치정보 생성신호는 RFID 수신기와 연결된 유비쿼터스 주차 정보 시스템으로부터 제공된 것일 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에서 상기 위치정보 생성신호는 지그비 통신기나 무선호출 주파수 통신기와 연결된 전자통신 시스템으로부터 제공된 것이거나, 핸드헬드폰 등과 같은 휴대용 무선단말기로부터 제공된 것일 수 있다.

상기 센서부(338a)내의 상기 인체 감지 센서는 적외선 센서이고, 움직임 센서는 광(CDS) 센서 또는 차량하중을 감지하는 압력감지센서가 될 수 있다.

도 14중 LED 램프부(305)의 구현 예를 보여주는 도 17을 참조하면, 애노드(NO1)와 캐소드(NO2) 간에 병렬로 복수의 LED 조명등(305-1,305-2,305-9)이 설치된 것이 보여진다. 각 LED 조명등(305-1)은 애노드(N01)와 캐소드(N02) 사이에서 저항(R10)을 통하여 연결되며, 기판에 발광다이오드 유닛들(L1-L20)이 매트릭스 형 태로 배열된 발광다이오드 어레이(LA1)와, 상기 저항 양단(NA,NB)간에 연결된 감시라인 페어(P1,N1)를 구비한다. 도 17의 LED 조명등들은 지하 주차장의 각 구역별로 설치될 수 있다. 도 17의 회로 전체 구조에서는 조명등이 9개로 설치된 경우에 LED 유닛은 직렬로 4개 병렬로 45개가 되어 총 180개가 된다. 이 경우에 4x45단으로 그룹 조명등의 100% 조도전력은 13V x 2.5A= 32.5W로 된다.

상기한 본 발명의 제2 실시예에서는, LED 램프부(305)가 그룹별로 특정지워지고 교류전원에 병렬로 연결되는 형태이므로, 제1 실시예에서와 같은 바이패스부는 별도로 구비되지 않는다. 제2 실시예에서와 같은 방식에 의해서도 조명 제어의 다양화, 조명등 관리의 편리성, 조명 전력의 절감, 그리고 유지 보수의 편리성이 달성된다.

상기한 바와 같은 제1,2 실시예의 구성을 적용하여 차와 사람이 감지된 구역에는 100% 밝기, 인근 구역에는 20∼80% 밝기, 이용자가 없을 구역에는 5∼10% 최소 밝기를 조절하면, 전력절감이 달성된다. 지하 주차장(638대)을 시뮬레이션한 결과 형광등조명을 LED조명 대체시 약 22%의 에너지절감이 가능하며, IT기술을 융합한 조명장치로 47%의 에너지 추가 절감이 가능할 것으로 기대된다.

본 발명이 실시예들에 따른 지하주차장 LED조명장치는 신성장동력산업인 LED조명과 IT융합 시스템의 초기 시장 확산에 기여하고, 지하주차장의 조명에너지를 최대 70%까지 절감하여 정부의 저탄소 녹색성장 정책을 지원하게 되며, 공용전기료와 전등교체비용 절감으로 매월 호당 수천원 정도의 관리비절감이 가능하여 입주자 만족도 향상에 기여할 수 있을 것이다.

상기한 본 발명의 실시 예들에서 세대 편의기능을 위한 제어동작은 다양한 컴퓨터로 구현되는 동작을 수행하기 위한 프로그램 명령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체의 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.

상기한 설명에서는 본 발명의 실시 예를 위주로 도면을 따라 예를 들어 설명하였지만, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 또는 변경할 수 있음은 본 발명이 속하는 분야의 당업자에게는 명백한 것이다. 예를 들어, 사안이 다른 경우에 본 발명의 기술적 사상을 벗어남이 없이 LED 조도 제어를 전류의 고저로 행하는 방식으로도 수행 할 수 있으며, LED 어레이의 배열이나 조도 조절의 스텝들을 변경시킬 수 있을 것이다. 또한, 통신 라인을 통한 통신 방식도 직렬 통신이외에 다양하게 변경 또는 변화시킬 수 있음은 물론이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 LED 조명장치 관리 시스템의 구성블록도

도 2는 도 1중 LED 조명 제어부의 세부적 구성블록도

도 3은 도 1중 LED 램프부의 구현 예를 보여주는 블록도

도 4는 도 3중 LED 조명등의 상세 회로를 보인 도면

도 5는 도 4의 LED 조명등의 단면형상을 예시적으로 보인 도면

도 6은 통상적인 형광등의 측면부 형상을 나타낸 도면

도 7은 도 4의 LED 조명등의 하우징 구조를 보여주는 도면

도 8 및 도 9는 도 4의 LED 조명등에 사용되는 LED 유닛들의 외형 예를 보여주는 도면

도 10은 도 7의 하우징의 결합 구조 및 레이스 웨이와의 설치형태를 예시적으로 보여주는 도면

도 11은 도 4의 LED 조명등에 대한 상황별 조도 조절 스텝들의 예를 보여주는 도면

도 12는 도 1중 LED 조명 제어부의 조도 조절에 관련된 동작 제어흐름도

도 13은 도 1중 조명장치 관리 서버의 통합적 조도 조절 및 모니터링에 관련된 동작 제어흐름도

도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 LED 조명장치 관리 시스템의 구성블록도

도 15는 도 14중 서버 인터페이스 제어부의 구성블록도

도 16은 도 14중 로컬 LED 조명 제어부의 세부적 구성블록도

도 17은 도 14중 LED 램프부의 구현 예를 보여주는 블록도

Claims (27)

1. 조명용 전원라인이 수용되는 레이스 웨이에 연결되는 하우징과;

   상기 하우징의 수용공간에 삽입되며 상기 조명용 전원라인을 통하여 전원이 인가되는 기판과;

   상기 기판에 발광다이오드 유닛들이 매트릭스 형태로 배열되며 상기 기판에 인가된 전원을 받아 정전류 제어방식으로 조도조절 되면서 발광하는 발광다이오드 어레이와;

   상기 하우징의 수용공간을 덮으며 상기 발광다이오드 어레이에서 발광된 빛을 외부로 투과시키는 커버와;

   상기 하우징이나 상기 레이스 웨이에 위치되어 상기 기판이나 상기 발광다이오드 어레이가 상기 하우징으로부터 탈거될 경우나 상기 발광다이오드 유닛들의 일부가 발광되지 않는 경우에 상기 기판에 인가되는 전원을 후단의 발광다이오드 어레이로 바이패스 하기 위한 바이패스부를 구비함을 특징으로 하는 발광다이오드 조명등.
2. 제1항에 있어서, 상기 기판에는 상기 발광다이오드 어레이에서 발생되는 열을 방출하기 위한 방열판이 더 구비됨을 특징으로 하는 발광다이오드 조명등.
3. 제1항에 있어서, 상기 발광다이오드 유닛들의 병렬연결 개수는 직렬연결 개수보다 많음을 특징으로 하는 발광다이오드 조명등.
4. 제1항에 있어서, 상기 커버는 광촉매 도포된 폴리카보네이트 계열의 플라스틱 판넬임을 특징으로 하는 발광다이오드 조명등.
5. 제1항에 있어서, 상기 바이패스부는,

   상기 기판이나 상기 발광다이오드 어레이가 상기 하우징으로부터 탈거될 경우나 상기 발광다이오드 유닛들의 일부가 발광되지 않는 경우에 이를 부하의 전압변화 형태로서 감지하는 페일 및 탈거 감지부와;

   상기 감지부의 감지신호에 응답하여 상기 기판에 인가되는 전원의 정전류를 상기 후단의 발광다이오드 어레이로 인가하기 위한 정전류 패싱부를 구비함을 특징으로 하는 발광다이오드 조명등.
6. 제5항에 있어서, 상기 전원의 정전류를 수동조작에 의해 상기 후단으로 우회시키는 매뉴얼 패싱 스위치를 더 구비함을 특징으로 하는 발광다이오드 조명등.
7. 발광다이오드 유닛이 복수로 배열된 어레이를 갖는 발광다이오드 조명등을 복수로 가지며 구동 정전류를 받아 발광하는 발광다이오드 램프부와;

   레이스 웨이를 통해 조명용 전원라인 및 통신라인과 연결되며, 노말 동작모드에서는 상기 발광다이오드 램프부의 발광량을 설정된 기본 조도값으로 유지되도록 하고, 상기 통신라인을 통해 위치정보 생성신호가 인가되는 변경 동작모드에서는 상기 구동 정전류를 제어하여 상기 기본 조도값이 변경되도록 하는 로컬 발광다이오드 조명 제어부를 구비함을 특징으로 하는 발광다이오드 조명장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 구동 정전류는 상기 조명용 전원라인을 통해 인가되는 전원을 직류전원으로 변환한 다음 펄스폭 변조방식으로 정전류 제어에 의해 얻어진 것임을 특징으로 하는 발광다이오드 조명장치.
9. 제7항에 있어서, 상기 위치정보 생성신호는 RFID 수신기와 연결된 유비쿼터스 주차 정보 시스템으로부터 제공된 것임을 특징으로 하는 발광다이오드 조명장치.
10. 제7항에 있어서, 상기 위치정보 생성신호는 지그비 통신기나 무선호출 주파수 통신기와 연결된 전자통신 시스템으로부터 제공된 것임을 특징으로 하는 발광다이오드 조명장치.
11. 제7항에 있어서, 상기 위치정보 생성신호는 핸드헬드폰 등과 같은 휴대용 무선단말기로부터 제공된 것임을 특징으로 하는 발광다이오드 조명장치.
12. 제7항에 있어서, 상기 발광다이오드 램프부는,

    상기 구동 정전류의 애노드와 캐소드 사이에서 저항을 통하여 연결되며, 기판에 발광다이오드 유닛들이 매트릭스 형태로 배열된 발광다이오드 어레이와, 상기 저항 양단간에 연결된 감시라인 페어를 구비한 상기 발광다이오드 조명등을 상기 애노드와 캐소드 간에 병렬로 구비함을 특징으로 하는 발광다이오드 조명장치.
13. 제12항에 있어서, 상기 발광다이오드 조명장치는 지하 주차장의 구역별로 설치되어 구역별 조도 조절되는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 조명장치.
14. 제12항에 있어서, 상기 로컬 발광다이오드 조명 제어부는,

    상기 조명용 전원라인을 통해 인가되는 전원을 직류전원으로 변환하는 전원공급부와;

    인가되는 조도제어신호에 응답하여 상기 직류전원을 정전류 구동방식으로 구동함에 의해 상기 구동 정전류가 생성되도록 하는 발광다이오드 구동부와;

    상기 통신라인과 연결되어 통신라인 상에 나타나는 신호들을 인터페이싱 하기 위한 통신라인 인터페이스부와;

    상기 발광다이오드 조명등들의 상기 감시라인 페어들과 연결되어 상기 발광다이오드 조명등들에 대한 발광 페일 유무를 나타내는 페일 신호를 출력하는 어레이 감시부와;

    상기 어레이 감시부의 상기 페일 신호를 체크하며 상기 노말 및 변경 동작모드에서 서로 구별되는 상기 조도제어신호를 상기 발광다이오드 구동부에 인가하여 상기 발광다이오드 램프부의 조도값이 증가 또는 감소되도록 하는 제어부를 포함함을 특징으로 하는 발광다이오드 조명장치.
15. 제14항에 있어서, 상기 로컬 발광다이오드 조명 제어부는,

    모션, 인체, 조도, 및 온도 센서 중 적어도 하나의 센서로부터 인가되는 센 싱신호를 인터페이싱하여 상기 제어부로 인가하는 센서 인터페이스부와;

    상기 제어부에 연결되어 상기 발광다이오드 램프부에 대한 구역 ID를 설정토록 하기 위한 ID 설정부와;

    상기 발광다이오드 구동부를 수동으로 조절하여 상기 발광다이오드 램프부가 디밍되도록 하기 위한 매뉴얼 조절부를 더 구비함을 특징으로 하는 발광다이오드 조명장치.
16. 조명장치에 대한 기본적 제어를 위해 계절별, 주변밝기별, 또는 시간별에 따라 차별화된 기본 조도제어 값을 생성하여 통신라인을 통해 전송하며, 조명전력 사용 현황이나 조명등의 결함현황을 저장하고 있는 조명장치 관리서버;

    구동 정전류가 인가되는 제1,2 전극 사이에 직렬로 연결된 복수의 발광다이오드 조명등을 가지는 발광다이오드 램프부와;

    상기 발광다이오드 램프부와 상기 조명장치 관리서버 간에 복수로 연결되며, 노말 동작모드에서는 상기 구동 정전류를 상기 기본 조도제어 값에 응답되도록 제어하여 상기 발광다이오드 램프부의 발광량이 설정된 기본 조도값으로 유지되도록 하고, 상기 통신라인을 통해 위치정보 생성신호가 인가되는 변경 동작모드에서는 상기 구동 정전류를 제어하여 상기 기본 조도값이 변경되도록 하는 발광다이오드 조명등 제어부를 구비함을 특징으로 하는 발광다이오드 조명장치 관리 시스템.
17. 제16항에 있어서, 상기 조명장치 관리서버는 상기 위치정보 생성신호의 제공을 위해, RFID 수신기와 연결된 유비쿼터스 주차 정보 시스템과 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 조명장치 관리 시스템.
18. 제16항에 있어서, 상기 조명장치 관리서버는 상기 위치정보 생성신호의 제공을 위해, 지그비 통신기나 무선호출 주파수 통신기와 연결된 차량 주차위치 확인용 전자통신 시스템과 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 조명장치 관리 시스템.
19. 제16항에 있어서, 상기 조명장치 관리서버는 상기 위치정보 생성신호의 제공을 위해, 비상호출 신호나 고유 ID를 갖는 무선송출 신호를 발생하는 휴대용 무선단말기와 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 조명장치 관리 시스템.
20. 제16항에 있어서, 상기 발광다이오드 조명등은,

    상기 구동 정전류를 전송하는 조명용 전원라인이 수용되는 레이스 웨이에 연결된 하우징과;

    상기 하우징의 수용공간에 삽입되며 상기 조명용 전원라인을 통하여 직류 전원이 인가되는 기판과;

    상기 기판에 발광다이오드 유닛들이 매트릭스 형태로 배열되며 상기 기판에 인가된 직류 전원을 받아 정전류 제어방식으로 조도조절 되면서 발광하는 발광다이오드 어레이와;

    상기 하우징의 수용공간을 덮으며 상기 발광다이오드 어레이에서 발광된 빛을 외부로 투과시키는 커버와;

    상기 하우징이나 상기 레이스 웨이에 위치되어 상기 기판이나 상기 발광다이오드 어레이가 상기 하우징으로부터 탈거될 경우나 상기 발광다이오드 유닛들의 일부가 발광되지 않는 경우에 상기 기판에 인가되는 직류 전원을 후단의 조명등 또는 상기 제2전극으로 바이패스 하기 위한 바이패스부를 구비함을 특징으로 하는 발광다이오드 조명장치 관리 시스템.
21. 제20항에 있어서, 상기 발광다이오드 조명등 제어부는,

    공급되는 교류전원을 직류전원으로 변환하는 전원공급부와;

    인가되는 조도제어신호에 응답하여 상기 제1,2 전극사이의 상기 구동 정전류를 제어하는 발광다이오드 구동부와;

    상기 통신라인과 연결되어 통신라인 상에 나타나는 신호들을 인터페이싱 하기 위한 통신라인 인터페이스부와;

    상기 제1,2 전극 사이의 전압을 감시하여 상기 발광다이오드 조명등들에 대한 페일 유무를 나타내는 페일 신호를 출력하는 어레이 감시부와;

    상기 어레이 감시부의 상기 페일 신호를 체크하며 상기 노말 및 변경 동작모드에서 서로 구별되는 상기 조도제어신호를 상기 발광다이오드 구동부에 인가하여 상기 발광다이오드 램프부의 조도값이 증가 또는 감소되도록 하는 제어부를 포함함을 특징으로 하는 발광다이오드 조명장치 관리 시스템.
22. 제21항에 있어서, 상기 발광다이오드 조명등 제어부는,

    모션, 인체, 조도, 및 온도 센서 중 적어도 하나의 센서로부터 인가되는 센싱신호를 인터페이싱하여 상기 제어부로 인가하는 센서 인터페이스부와;

    구역 ID가 상기 제어부에 의해 상기 조명장치 관리서버로 인가되도록 하기 위한 ID 설정부와;

    조도 변경을 유발시키기 위하여 외부 접점 신호를 입력하여 상기 제어부에 인가하는 접점 입력부와;

    상기 발광다이오드 구동부를 수동으로 조절하여 상기 발광다이오드 램프부가 디밍 및 온오프 되도록 하기 위한 매뉴얼 조절부 중 적어도 하나 이상을 더 구비함을 특징으로 하는 발광다이오드 조명장치 관리 시스템.
23. 제22항에 있어서, 상기 발광다이오드 구동부는 상기 조도제어신호를 받아 펄스폭 변조 방식의 정전류 제어를 수행함을 특징으로 하는 발광다이오드 조명장치 관리 시스템.
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